GCC為何如此強(qiáng)大？

做軟件開發(fā)的讀者，應(yīng)該對(duì)GCC都不會(huì)陌生，之所以大家都能知道它，了解它，是因?yàn)樗性S多特殊、強(qiáng)大的“功能”。

一、GCC發(fā)展史

GNU 項(xiàng)目計(jì)劃的主要目的是創(chuàng)建一個(gè)名叫 GNU’s Not Unix(GNU) 的完全免費(fèi)的操作系統(tǒng)。該操作系統(tǒng)將包括絕大多數(shù)自由軟件基金會(huì)所開發(fā)的其他軟件，以對(duì)抗所有商業(yè)軟件，而這個(gè)操作系統(tǒng)的核心（kernel）就叫 HURD。

但是 GNU 在開發(fā)完全免費(fèi)的操作系統(tǒng)上并未取得成功，直到 20 世紀(jì) 90 年代由林納斯·本納第克特·托瓦茲（Linus Benedict Torvalds）開發(fā)了 Linux 操作系統(tǒng)，GNU 才算在免費(fèi)操作系統(tǒng)上完成了任務(wù)。

雖然 GNU 計(jì)劃在開發(fā)免費(fèi)操作系統(tǒng)上不成功，但是卻成功開發(fā)幾個(gè)廣為流傳的 GNU 軟件，其中最著名的是 GNU C Complier(gcc)。

這個(gè)軟件成為歷史上最優(yōu)秀的C語言編譯器， 其執(zhí)行效率與一般的編譯器相比平均效率要高 20%~30%，使得那些靠販賣編譯器的公司大吃苦頭，因?yàn)樗鼈儫o法研制出與 gcc 同樣優(yōu)秀，卻又完全免費(fèi)、并開放源代碼的編譯器來。

二、關(guān)于GCC

GCC 原來代表“GNU C Compiler”的意思，GCC 是 GNU 推出的功能強(qiáng)大、性能優(yōu)越的多平臺(tái)編譯器，是 GNU 的代表作品之一。

自從面世后，GCC 逐漸擴(kuò)充、發(fā)展，現(xiàn)在不僅僅支持C語言，還支持其他很多語言，包括 C++、Ada、Objective-C、Fortran 和 Java 等。因此，GCC 的意思被重新定義為“GNU Compiler Collection”，也即“GUN 編譯器套件”。

GUN 編譯器套件包含多種前端處理器，以翻譯各種不同語言。當(dāng)然，在本教程中我們重點(diǎn)討論的是基于C語言的前端處理器 GCC。

GCC 也是一種多目標(biāo)（multitarget）編譯器；換句話說，它通過使用可互換的后端處理器，為多種不同的計(jì)算機(jī)架構(gòu)生成相應(yīng)的可執(zhí)行程序。

正如模塊化概念所提倡的，GCC 可被用作交互式編譯器；也就是說，可以使用 GCC 對(duì)所有設(shè)備與操作系統(tǒng)創(chuàng)建可執(zhí)行程序，不需要局限于僅僅是運(yùn)行 GCC 的平臺(tái)。然而，這么做需要特殊的配置和安裝，大多數(shù) GCC 的安裝，僅能針對(duì)它們的宿主系統(tǒng)編譯程序。

GCC 不僅支持C的許多“方言”，也可以區(qū)別不同的C語言標(biāo)準(zhǔn)；也就是說，可以使用命令行選項(xiàng)來控制編譯器在翻譯源代碼時(shí)應(yīng)該遵循哪個(gè)C標(biāo)準(zhǔn)。

三、GCC編譯流程

GCC 編譯器在編譯一個(gè)C語言程序時(shí)需要經(jīng)過以下 4 步：

將C語言源程序預(yù)處理，生成.i文件。

預(yù)處理后的.i文件編譯成為匯編語言，生成.s文件。

將匯編語言文件經(jīng)過匯編，生成目標(biāo)文件.o文件。

將各個(gè)模塊的.o文件鏈接起來生成一個(gè)可執(zhí)行程序文件。

GCC 編譯流程如下圖所示：

.i文件、.s文件、.o文件可以認(rèn)為是中間文件或臨時(shí)文件，如果使用 GCC 一次性完成C語言程序的編譯，那么只能看到最終的可執(zhí)行文件，這些中間文件都是看不到的，因?yàn)?GCC 已經(jīng)經(jīng)它們刪除了。

四、GCC編譯選項(xiàng)

GCC 是一個(gè)功能強(qiáng)大的編譯器，其編譯選項(xiàng)非常多。有些選項(xiàng)一般程序員根本不會(huì)用到。因此將所有的編譯選項(xiàng)全部列出講解是不明智的。下面只對(duì)一些 gcc 編譯器的常 用選項(xiàng)進(jìn)行詳細(xì)的講解，這些選項(xiàng)在實(shí)際編程過程中非常實(shí)用。

注意：gcc 編譯選項(xiàng)會(huì)區(qū)分大小寫。因此-o選項(xiàng)和-O選項(xiàng)的效果是不一樣的。前者表示源文件編譯成為可執(zhí)行文件，后者表示將源文件編譯成為可執(zhí)行文件并且進(jìn)行一級(jí)優(yōu)化。

libxxx.a

xxx 表示庫的名字。例如，libc.a、libm.a、libieee.a、libgcc.a 都是 Linux 系統(tǒng)自帶的靜態(tài)庫。

3.C語言和C++的混合編譯

在 GCC 編譯器中，可以將不同編程語言生成的目標(biāo)文件混合在一起使用，但是操作起來非常的困難，因?yàn)椴煌木幊陶Z言都有自己的特性。混合使用時(shí)要處理好產(chǎn)生的各種問題，包括全局命名約定、命令、參數(shù)傳遞、數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換、出錯(cuò)處理，以及兩種語言標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行時(shí)的庫的混合。

類似，Java和C語言同樣也可以混合編譯。

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